Eroded : industrializing the 6-inch boot concept

The aim of this master's degree thesis is to explore the industrialization processes of a new concept for the Timberland 6 inch boot, using generative design and 3D printing. The iconic Timberland 6 inch boot is a classic footwear staple that has remained relatively unchanged for decades. However, with the advancements in additive manufacturing and iterative design processes, it is possible to update this classic design and to give it a whole new life. The thesis aims to investigate the di erent stages of the industrializa- tion process, starting from the conceptual design to the final production of the boots. The research will focus on the use of generative design and 3D printing to manufacture the boots and evaluate the quality, e iciency, and sustainabil- ity of the manufacturing process. But why 3D printing? Over the past decade, this technology has rapidly evolved and has found its way into a wide range of industries, including healthcare, aerospace, and automotive. The footwear industry is no exception, and it has quickly realized the potential benefits of 3D printing. To begin with, one of the main advantages of 3D printing in this indus- try is the ability to produce customized and personalized shoes. Traditionally, shoes are manufactured in large quantities, with limited sizes and designs. However, 3D printing enables the creation of bespoke shoes, tailored to the in- dividual’s foot shape and size, resulting in improved comfort and performance. This technology also allows customers to select from a wide range of design options, including colour, style, and pa"ern. Another significant advantage of 3D printing is the reduction in waste generated during production. In the traditional manufacturing process, a significant amount of material is wasted due to cu"ing and trimming o the footwear components. However, with 3D printing, the shoes are manufactured minimizing waste and optimizing the use of materials. This not only results in a more sustainable manufacturing process but also reduces production costs. In addition, 3D printing enables the creation of complex geometries and intricate designs that are di icult to produce using traditional manufacturing methods. For instance, 3D printing, allows for the creation of la"ice structures that are lightweight and provide adequate support and cushioning. This results in lighter and more comfortable shoes, that maintain their structural integrity and meet industry standards. Furthermore, 3D printing technology o ers faster turnaround times, allowing companies to produce shoes more quickly and e iciently. This technology can also reduce the need for shipping, as shoes can be printed on-demand at local facilities, resulting in a more streamlined supply chain and reduced transportation emissions. The study will also make sure that all the user needs when using a shoe are guaranteed, comfort and function must be key, even when using new technologies, otherwise they will never be acquired on a wider scale. For this reason a focus is dedicated to find solutions to achieve best comfort through material selection and design driven solutions.

L'obiettivo di questa tesi di laurea magistrale è esplorare i processi di industrializzazione di un nuovo concetto di stivale Timberland da 6 pollici, utilizzando il design generativo e la stampa 3D. L'iconico stivale Timberland da 6 pollici è un classico delle calzature che è rimasto relativamente invariato per decenni. Tuttavia, grazie ai progressi della produzione additiva e dei processi di progettazione iterativa, è possibile aggiornare questo design classico e dargli una vita completamente nuova. La tesi si propone di indagare le diverse fasi del processo di industrializzazione, a partire dalla progettazione concettuale fino alla produzione finale degli stivali. La ricerca si concentrerà sull'uso del design generativo e della stampa 3D per produrre gli stivali e valutare la qualità, l'efficienza e la sostenibilità del processo di produzione. Ma perché la stampa 3D? Nell'ultimo decennio, questa tecnologia si è rapidamente evoluta e ha trovato spazio in un'ampia gamma di settori, tra cui la sanità, l'aerospazio di settori, tra cui quello sanitario, aerospaziale e automobilistico. L'industria calzaturiera non fa eccezione e ha rapidamente compreso i potenziali vantaggi della stampa 3D. Innanzitutto, uno dei principali vantaggi della stampa 3D in questo settore è la possibilità di produrre scarpe personalizzate. Tradizionalmente, le scarpe vengono prodotte in grandi quantità, con misure e modelli limitati. Tuttavia, la stampa 3D consente di creare scarpe su misura, adattate alla forma e alle dimensioni del piede dell'individuo, migliorando il comfort e le prestazioni. Questa tecnologia consente inoltre ai clienti di scegliere tra un'ampia gamma di opzioni di design, tra cui il colore, lo stile e la forma. Un altro vantaggio significativo della stampa 3D è la riduzione dei rifiuti generati durante la produzione. Nel processo di produzione tradizionale, infatti, una quantità significativa di materiale viene sprecata a causa del taglio e della rifinitura dei componenti della calzatura. Con la stampa 3D, invece, le calzature vengono prodotte riducendo al minimo gli scarti e ottimizzando l'uso dei materiali. In questo modo non solo si ottiene un processo di produzione più sostenibile, ma si riducono anche i costi di produzione. Inoltre, la stampa 3D consente di creare geometrie complesse e disegni intricati che sono difficili da produrre con i metodi di produzione tradizionali. La stampa 3D, ad esempio, consente di creare strutture di ghiaccio leggere e in grado di fornire un supporto e un'ammortizzazione adeguati. In questo modo si ottengono scarpe più leggere e confortevoli, che mantengono la loro integrità strutturale e soddisfano gli standard del settore. Inoltre, la tecnologia di stampa 3D offre tempi più rapidi, consentendo alle aziende di produrre scarpe in modo più veloce ed efficiente. Questa tecnologia può anche ridurre la necessità di spedizione, in quanto le scarpe possono essere stampate on-demand presso strutture locali, con il risultato di una catena di approvvigionamento più snella e di una riduzione delle emissioni dovute al trasporto. Lo studio si occuperà anche di garantire tutte le esigenze dell'utente quando utilizza una scarpa: comfort e funzionalità devono essere fondamentali, anche quando si utilizzano nuove tecnologie, altrimenti non saranno mai acquisite su larga scala. Per questo motivo ci si concentra sulla ricerca di soluzioni che permettano di ottenere il miglior comfort attraverso la selezione dei materiali e soluzioni guidate dal design.