Herstellung maßgeschneiderter Football-Schoner
mittels 3D-Druck
Redtail Innovations ist auf Produktentwicklung und Auftragsfertigung spezialisiert. Das Unternehmen mit Sitz in El Reno, Oklahoma, konzentriert sich darauf, Ideen durch eine Kombination aus maßgeschneiderter Prototypenentwicklung und Großserienfertigung in die Tat umzusetzen.
Ihre charakteristischen Schutzpolster der „Guard Series“ bestehen aus den Harzen „ LC Magna “ und „DL160“ von Photocentric. Sie bieten Sportlern maßgeschneiderte Oberschenkel-, Hüft- und Steißbeinpolster, sodass diese die Passform und den Stil wählen können, die am besten zu ihnen passen, ohne dabei Abstriche bei Sicherheit oder Komfort machen zu müssen.
Herstellung maßgeschneiderter Football-Schoner
mittels 3D-Druck
Redtail Innovations ist auf Produktentwicklung und Auftragsfertigung spezialisiert. Das Unternehmen mit Sitz in El Reno, Oklahoma, konzentriert sich darauf, Ideen durch eine Kombination aus maßgeschneiderter Prototypenentwicklung und Großserienfertigung in die Tat umzusetzen.
Ihre charakteristischen Schutzpolster der „Guard Series“ bestehen aus den Harzen „ LC Magna “ und „DL160“ von Photocentric. Sie bieten Sportlern maßgeschneiderte Oberschenkel-, Hüft- und Steißbeinpolster, sodass diese die Passform und den Stil wählen können, die am besten zu ihnen passen, ohne dabei Abstriche bei Sicherheit oder Komfort machen zu müssen.
INTERVIEW
Brent Gaddis II
Mitbegründer und Geschäftsführer von Redtail Innovations
Als Ingenieur und ehemaliger Cornerback an der Southern Nazarene University hat Brent sein Wissen aus erster Hand über diesen Sport mit seinen Fähigkeiten in der Produktentwicklung kombiniert, um ein innovatives Produkt zu entwickeln, das bei Sportlern großen Anklang findet.
Was ist die Guard-Serie?
Die „Guard Series“ ist die Produktreihe von Redtail Innovations für Schutzpolster. Wir haben mit American Football angefangen. Die Produktreihe umfasst unsere „Aero“-Oberschenkelpolster für Skill-Positionen, unsere „Fortress“-Oberschenkelpolster für Power-Positionen sowie ein 5-teiliges Set mit zwei Oberschenkelpolstern, zwei Hüftpolstern und einem Steißbeinpolster. Jedes Polster basiert auf unserer eigens entwickelten Gitter-IP, wird mit dem DL160-Harz v Photocentric gedruckt und kann mit der Rückennummer oder dem Logo eines Sportlers personalisiert werden. American Football ist jedoch nur der Ausgangspunkt. Die Guard-Serie ist darauf ausgelegt, zu Schutzausrüstung für andere Sportarten und Anwendungsbereiche erweitert zu werden.
Was hat Sie ursprünglich darauf aufmerksam gemacht, dass es auf dem Markt eine Lücke bei maßgeschneiderter Schutzausrüstung für den Fußball gab?
Ich habe College-Football gespielt und bin Ingenieur – daher weiß ich, welche Anforderungen an eine Football-Schutzausrüstung gestellt werden und wo die meisten Modelle ihre Schwächen haben. In der Guard-Serie haben sich diese beiden Seiten von mir vereint.
Was hat dich als Spieler an den Schutzausrüstungen, die du getragen hast, am meisten geärgert?
Es handelte sich um generische Schaumstoffpolster in Einheitsgröße, die daher nie wirklich passten. Sie waren so sperrig, dass ich spürte, wie sie mich ausbremsten – und das ist das Letzte, was man als Cornerback will. Außerdem rutschten sie in meinen Hosentaschen herum, sodass ein Polster nicht immer dort war, wo es sein sollte, wenn ich einen Schlag abbekam. Wie die meisten Spieler trug ich sie einfach so, wie sie waren, weil es keine bessere Alternative gab. Genau das wollte ich ändern. Standard-Polster bestehen aus gestanztem oder geformtem Schaumstoff: Einheitsgrößen, oft sperrig und in der Regel jede Saison neu anzuschaffen.
Inwiefern hat Ihre Zeit als Cornerback an der Southern Nazarene University Ihre Herangehensweise an das Produktdesign für die Guard-Serie geprägt?
Als Cornerback kommt es vor allem auf Schnelligkeit und Reaktionsvermögen an, deshalb habe ich die Guard-Serie nach drei Grundsätzen entwickelt.
REGEL 1
Unauffällig
Kein Luftwiderstand – nichts bremst den Spieler aus.
REGEL 2
Bleibt an Ort und Stelle
Bleibt beim Einsetzen und Schneiden an Ort und Stelle.
REGEL 3
Leicht
Ohne dabei auf den Schutz zu verzichten, der für Tacklings erforderlich ist.
Durch den 3D-Druck unseres Gitters mit dem „Elastic DL160“ von Photocentric erfüllen wir alle drei Anforderungen, und das Aero-Pad wurde genau für diese Art von Spieler entwickelt.
Wie hat der 3D-Druck mit Harz seinen Einzug in die Fertigung bei Redtail gefunden?
Alles begann mit unseren Kunden. Als Produktentwicklungs- und Fertigungsunternehmen erhielten wir immer wieder Aufträge, bei denen Teile in Serienqualität für den Endgebrauch benötigt wurden, und wir wollten diese mittels additiver Fertigung liefern, anstatt die Kunden an Spritzgusshersteller zu verweisen. Die Ästhetik war dabei ein wichtiger Faktor. Der Harzdruck sorgt für eine glatte Oberflächenbeschaffenheit und feine Details, wodurch die Teile wie Fertigprodukte und nicht wie Drucke aussehen. Außerdem verschaffte er uns ein flexibles Fertigungssystem. Wir können für einen Kunden eine Handvoll Teile fertigen oder für einen anderen rund um die Uhr Chargen produzieren, ohne die Maschinen umrüsten zu müssen. Die Auswahl an kompatiblen Materialien, von denen einige einzigartige Eigenschaften aufweisen, eröffnete uns Lösungen, die wir zuvor nicht anbieten konnten. Sobald wir diese Fähigkeit im eigenen Haus hatten, führte dies auch zur Entwicklung unserer eigenen Produkte, angefangen mit der Guard-Serie.
Warum haben Sie sich für den „ LC Magna “ entschieden, und seit wann betreiben Sie ihn?
Seit Juli 2024 betreiben wir den „ LC Magna “. Wir haben zwar bereits mit FDM-3D-Druck gearbeitet, mussten aber auf Produktionsmengen umsteigen. Redtail ist auf Endverbrauchsteile spezialisiert, daher musste das Material nicht nur gut aussehen, sondern auch leistungsfähig sein. Viele Harzplattformen haben den Ruf, zwar gut aussehende, aber spröde Teile zu produzieren, und die Materialien in Ingenieursqualität von Photocentric heben sich hier deutlich ab. Wir haben auch die Pulverbettfusion und SLS in Betracht gezogen, uns aber aufgrund der einfachen Handhabung sowie der geringeren Kosten für Verbrauchsmaterialien und Werkstoffe für Harz entschieden. Wir haben den Magna über Ugogo3d erworben, das unserer Geschäftsleitung auf der AMUG die Produkte von Photocentricvorgestellt hat.
Was uns überzeugt hat, waren die hohe Geschwindigkeit des Magna, das große Bauvolumen und die breite Palette an technischen Materialien, von denen die meisten von Photocentric hergestellt werden. Außerdem ermöglicht es uns einen schnellen Übergang vom Prototypenbau zur Serienfertigung und gibt unserem hauseigenen Entwicklungsteam die Werkzeuge an die Hand, um einzigartige Lösungen für einzigartige Probleme zu entwickeln. Da keine Werkzeuge oder Formen erforderlich sind, können wir unseren Kunden eine Alternative zum Spritzguss anbieten, wenn die Vorlaufkosten für den Werkzeugbau unerschwinglich sind oder das Produkt zu einzigartig ist, um es im Spritzgussverfahren herzustellen. Die Unterstützung durch Photocentric, einschließlich der US-Niederlassung, hat es uns leicht gemacht, den Magna neben unseren FDM-, CO₂-Laser- und CNC-Kapazitäten in unsere Produktion zu integrieren.
Inwieweit war es Ihnen wichtig, die Binden vor Ort in Oklahoma herzustellen, anstatt die Produktion auszulagern?
Das war sehr wichtig. Die lokale Fertigung ist ein zentraler Bestandteil dessen, wofür Redtail steht. Wir glauben daran, Produkte in der Nähe der Menschen herzustellen, die sie nutzen, und wir sind stolz darauf, Teil der „Reshoring“-Bewegung zu sein, die die Produktion zurück in die USA bringt. Indem wir die Pads selbst in El Reno herstellen, haben wir die Kontrolle über die Qualität jedes einzelnen Produkts, was dem Kunden einen höheren Mehrwert bietet. Außerdem haben wir so mehr Kontrolle über die Kosten. Wir sind nicht von einem Lieferanten in Übersee abhängig und somit nicht den Verzögerungen und Störungen ausgesetzt, die mit einer langen Lieferkette einhergehen. Und es hält uns agil. Wenn etwas angepasst werden muss, können wir es sofort ändern. Aus Sicht der Produktentwicklung verkürzt sich der Zyklus dadurch drastisch. Wir können innerhalb einer einzigen Woche – manchmal sogar innerhalb weniger Tage – mehrere Versionen eines Produkts herstellen, diese testen und weiter vorankommen. Bei einer ausgelagerten Produktion könnte derselbe Zyklus Monate dauern.
Wie schneidet ein Pad der Guard-Serie im Vergleich zu einem herkömmlichen Schaumstoff-Pad in Bezug auf Gewicht oder Dicke ab? Es wäre hilfreich, wenn Sie uns diesbezüglich Zahlen nennen könnten.
Das Gesamtgewicht ist mit dem eines Schaumstoffpolsters vergleichbar, doch wo sich dieses Gewicht verteilt und wie es sich verhält, ist ganz anders. Bei herkömmlichen Schaumstoffpolstern liegt der Großteil der Masse genau in der Mitte, wodurch das Gewicht an der für die Geschwindigkeit ungünstigsten Stelle am Bein des Sportlers lastet. Unser Gitter verteilt das Gewicht gleichmäßiger über das Polster. Außerdem bleibt es nass wie trocken gleich. Das DL160 nimmt kaum Wasser auf, sodass das Polster im Laufe des Spiels weder durch Schweiß noch durch Regen schwerer wird. Was die Dicke angeht, sind typische Schaumstoff-Oberschenkelpolster etwa 10–15 mm dick. Die Polster im Aero-Stil, die für Spielpositionen mit hohem Technikanteil entwickelt wurden, sind nur 5–6 mm dick, also etwa halb so dick oder noch dünner. Die Fortress-Polster, die für harten Kontakt und maximale Stoßdämpfung ausgelegt sind, sind etwa 13–18 mm dick – ähnlich wie herkömmliche Polster, wobei jedoch das Gitter die Arbeit übernimmt.
Wann ist dir zum ersten Mal klar geworden, dass sich DL160 für Schutzausrüstung eignen würde?
Zunächst sah es so aus, als könnte DL160 einem TPU-Filament für den FDM-Druck ähneln, also kauften wir eine Probe, um zu testen, was es für die Produkte unserer Kunden leisten könnte. Sobald wir mit den Tests begannen, erkannte das Team sofort die Leistungsfähigkeit und die Eigenschaften des Materials, und wir begannen, Anwendungsmöglichkeiten dafür zu finden. Später, als wir darüber sprachen, eigene Produkte auf den Markt zu bringen, lagen Schutzpolster aufgrund meines Hintergrunds als Footballspieler ganz nahe – angefangen bei Oberschenkelpolstern. Nachdem wir die ersten Prototypen entworfen und gedruckt hatten, waren wir überzeugt. DL160 ist das erste druckbare Material, das wir verwendet haben, das sich wie Schutzausrüstung anfühlt und auch so funktioniert. Es passt sich den Bewegungen des Sportlers an, dämpft Stöße und kehrt immer wieder in seine ursprüngliche Form zurück – Wiederholung für Wiederholung. Und da es Wandstärken von bis zu 0,5 mm drucken kann, können wir die feinen Gitterstrukturen realisieren, auf die unsere Designs angewiesen sind. Zu diesem Zeitpunkt wurde uns klar, dass dieses Material als Lösung für fast jede Anwendung mit Stoßdämpfung eingesetzt werden könnte.
Eigenschaften des Elastic DL160
Welche Eigenschaften des DL160 waren für Sie am wichtigsten?
Als Erstes haben wir untersucht, wie es Stöße abfedert. Mit einer Bruchdehnung von 162 % und einer Härte von 70 Shore A biegt sich DL160 bei einem Aufprall nach und federt zurück, anstatt zu reißen oder sich zusammenzudrücken – genau das, was ein Schutzpolster leisten muss. Als Nächstes ging es um die Haltbarkeit. Dank seiner Reißfestigkeit von 20 kN/m hält das Gitterwerk einer ganzen Saison voller Schläge stand. Anschließend haben wir uns die Bedingungen angesehen, unter denen American Football tatsächlich gespielt wird. DL160 bleibt auch weit unter dem Gefrierpunkt flexibel – mit einer Glasübergangstemperatur von −24 °C – und bietet daher in einem kalten Spiel gegen Ende der Saison die gleiche Leistung wie beim Training im August. Schließlich nimmt es nur sehr wenig Wasser auf – gerade einmal 0,34 % nach 24 Stunden –, sodass Schweiß und Regen das Polster weder aufweichen noch beschweren. All diese Eigenschaften zusammen zeigten uns, dass dies ein Material ist, auf dessen Grundlage wir echte Schutzausrüstung entwickeln können.
Wie bewähren sich die Bremsbeläge unter den wechselnden Wetterbedingungen im Laufe der Saison?
Wir haben das speziell entwickelte Gitter aus DL160 für Redtail entwickelt, um den Spielern mehr Schutz ohne zusätzliches Gewicht zu bieten und um vom ersten Training bis zum letzten Spiel eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. Wir haben die Polster Hitzetests unterzogen – sowohl simulierten als auch unter direkter Sonneneinstrahlung im Freien – und sie behalten ihre Form und Leistungsfähigkeit bei. Außerdem haben wir sie im nassen und trockenen Zustand getestet. Da DL160 nur sehr wenig Wasser aufnimmt, führen weder Schweiß bei einem Training im August bei 38 °C noch Regen am Spieltag dazu, dass das Polster weich wird oder an Gewicht zunimmt. Auch bei Kälte bleibt DL160 weit unter dem Gefrierpunkt flexibel, sodass das Polster bei einem Playoff-Spiel im November nicht steif wird. Unabhängig von den Bedingungen bietet das Polster weiterhin Schutz und passt sich den Bewegungen des Athleten an, anstatt ihn zu bremsen. Schutz sollte die Leistung verbessern, nicht behindern.
Wer trägt die Schutzpolster der Guard-Serie und welche Rückmeldungen haben Sie dazu erhalten, wie sich die Schutzpolster im Vergleich zu Schaumstoff bewähren?
Unsere „Guard“-Serie wird von College-Football-Spielern der NCAA Division I und Highschool-Sportlern getragen.
VARSITY-WIDE-RECEIVER
„Endlich habe ich meine alten, riesigen Schutzpolster weggeworfen. Diese hier sind so flach, dass ich ganz vergesse, dass ich sie trage, aber sie fangen Schläge perfekt ab. Die individuell gestalteten Rückennummern sehen durch die weißen Spielhosen einfach der Wahnsinn aus.“
Marcus T.
VERTEIDIGER
„Die Aero-Pads passen sich völlig natürlich deinem Schritt an. Kein Luftwiderstand. Das beste Teil, das ich dieses Jahr zu meiner Ausrüstung hinzugefügt habe.“
Jordan S.
ELTERN
„Ich habe das 5-teilige Set für meinen Sohn in der Mittelstufe gekauft. Die Haltbarkeit ist um Längen besser als bei den billigen Schaumstoff-Sets, die wir früher jede Saison gekauft haben. Die Investition lohnt sich.“
David R.
Mehr als nur Fußball: Auftragsfertigung
Inwiefern hat der Einsatz von „ LC Magna “ und „DL160“ Ihr Angebot erweitert?
Die „ LC Magna “ und die DL160 haben uns eine ganz neue Kategorie von Arbeitsmöglichkeiten eröffnet. Dieselbe Anlage, auf der die „Guard Series“ hergestellt wird, dient auch unserer Auftragsfertigung, bei der wir flexible, endverwendbare Teile für andere Unternehmen vom Prototyp bis zur Serienproduktion fertigen.
Seit wir DL160 auf unseren eigenen Polstern getestet haben, setzen wir es für maßgeschneiderte Polsterungen in Schutzgehäusen und Helmen sowie bei anderen Projekten ein, bei denen es auf Stoßdämpfung ankommt. In Kombination mit unseren hauseigenen Entwicklungsdienstleistungen können wir das Problem eines Kunden aufnehmen, ein maßgeschneidertes Gitter oder Bauteil zur Lösung entwerfen, es testen und direkt auf derselben Maschine in die Produktion übergehen. Für viele Kunden ist dies eine echte Alternative zum Spritzguss – ohne Werkzeugkosten, Mindestbestellmengen oder lange Vorlaufzeiten. Durch die Entwicklung der Guard-Serie sind wir zu Experten im Druck auf elastischen Materialien geworden, und dieses Know-how bringen wir nun in jedes Kundenprojekt ein.
LC Magna
Großformat | Prototypenbau und Fertigung
Der Drucker hinter der Guard-Serie. Dank seines großen Bauvolumens und der hohen Detailgenauigkeit kann Redtail große Teile oder große Chargen auf einer einzigen Plattform drucken – und das mit wiederholbaren Ergebnissen bei hoher Geschwindigkeit.
Elastic DL160 3D-Harz
Elastomerharz | Transluzent & Schwarz
Das Material, aus dem jedes Pad der Guard-Serie besteht. Mit einer Bruchdehnung von 162 % und einer Härte von 70 Shore A lässt es sich Schlag für Schlag biegen und federt wieder zurück – und bleibt dabei bis zu −24 °C flexibel.
Mehr als nur Muskeln spielen lassen
Blog | Elastic DL160
Wie Elastic DL160 Stöße absorbiert und Schwingungen dämpft und wie die Gittergeometrie die Steifigkeit und Dämpfung bei Bauteilen wie belüfteten Schutzpolstern optimiert.