3D 打印,即增材制造,可以简单理解为是无数个 2D 打印进行堆叠,是以计算机三维设计模型为蓝本,将其按一坐标轴切分成无数个 2D 剖面,然后逐层打印堆积成三维实体,属于快速成型技术。

目前3D打印正在鞋业发挥越来越重要的作用。按照打印材料种类来看,以高分子材料为主的应用集中在小批量、个性化、定制化生产上,部件包括不限于运动鞋、拖鞋、中底、鞋面、鞋垫等;而金属3D打印在鞋模上应用极大缩减了鞋子开发生产周期。

一、3D打印鞋类应用之高分子材料

目前用于3D打印鞋类应用的材料主要有热塑性弹性体(TPU、PEBA、TPEE)、光敏树脂(如聚脲树脂)、PLA等。

TPU:具有优良的回弹性、柔韧性、耐磨性及高断裂伸长率,应用形态有树脂、粉末和长丝,适用于FDM、SLS、SLA等不同3D打印技术场景,众多TPU厂商如万华化学、华峰、亨斯迈、科思创、路博润、巴斯夫等都推出了3D打印用的TPU材料解决方案。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩科思创的 Addigy® TPU 3D打印鞋类应用

PEBA:具有出色的耐用性和弹性、能量回馈和抗疲劳性,同样,应用形态有树脂、粉末和长丝,适用于常见的3D打印技术,相关原料厂商有赢创、阿科玛、万华化学、新元化学、日本宇部化学等。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩赢创INFINAM® TPA 4006 P超细粉末应用示意图

TPEE:具有良好的韧性、回弹性、抗弯曲疲劳、抗撕裂、耐摩擦、耐化学等性能,生产厂商如塞拉尼斯,其Hytrel® TPC热塑性聚酯弹性体不仅适用于常规的鞋材发泡应用,也适用于3D打印工艺。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩阿博格(Arburg)在Formnext Connect 2020展示了freeformer 3D打印鞋底,使用加工过的Hytrel® 聚酯弹性体

光敏树脂:种类有聚脲树脂、聚氨酯树脂等,由预聚物、光引发剂、稀释剂等组分组成,在特定频率光照条件下发生反应,打印的物件具备高强度、耐高温、防水等特点,相关的光敏树脂及3D打印厂商有Carbon、塑成科技等。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩阿迪达斯 ALPHAEDGE 4D跑鞋

PLA:是一种生物可降解材料,也是3D打印热门应用材料之一,具有良好的拉伸强度及延展度,具有良好的透气性、透氧性,也具有隔离气味的特性,常见是通过线材形式在FDM工艺中应用,相关厂商如光华伟业。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩PLA 3D打印鞋垫,摄于光华伟业

关于采用高分子材料来进行3D打印加工的厂商,比如裕克施乐、博理、易加三维、Formlabs、Carbon、塑成科技、上海复志(Raise3D)、创想三维等。

二、3D打印鞋类应用之金属材料

鞋模是金属3D打印在鞋类领域的主要应用场景,它能大大缩短鞋模的交付时间,使得产品从设计到投入市场的时间大大缩短,还可以设计传统工艺所限制的复杂花纹。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩

在材料种类上,金属3D打印可采用铁基合金、钛及钛合金、高温合金、铝合金、铜合金等。而工艺方面,立体光固化(SLA)和激光选区熔化(SLM)两种3D打印技术在鞋模生产领域的应用已被证实是可行的,并已经得到广泛推广。

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩

3D打印技术正在鞋类领域大放异彩金属3D打印设备与鞋模,容智三维

金属3D打印相关的厂商有容智三维、大族和光、金石三维、联泰科技、汉邦科技、铂力特等。

总而言之,3D打印技术在鞋类制造领域正逐渐革命化传统的生产流程,为缩短生产周期、个性化设计和快速原型制作提供了无与伦比的灵活性。

这项技术允许设计师直接从数字模型创建复杂的鞋类结构,也能设计更为精妙的鞋底花纹,提升抓地力及美观性。

来源:艾邦团队综合整理

原文始发于微信公众号(艾邦高分子):3D打印技术正在鞋类领域大放异彩

作者 808, ab

zh_CNChinese