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3D打印鞋中底的核心之一:晶格设计的作用及发展趋势

如果将3D打印技术比喻成一个人,那么,支撑他走向应用落地的两条“腿”就是材料和结构设计,打印速度则决定了走路的快慢。


材料的重要性不言而喻,3D打印技术的进步使得大部分高分子材料都能得以应用于该领域,并且还在不断突破新的应用高度,比如 TPU 的柔性3D打印,硬度从95A到55A都可以实现打印了。

而3D打印技术应用的另一条“腿”——结构设计,则可以看做是产品制造和方案优化的图纸。3D打印物件最常见的是一种镂空的结构,值得注意的是,这种结构并不是随机堆砌出来的,它是结合了晶体学的力学和结构来进行设计,所以这种镂空的结构在专业上被叫做晶格。

欢迎加群探讨


那么,以3D打印鞋中底为例,我们今天就来整理一下关于3D打印技术的晶格设计及其作用。


图 TPU3D打印鞋,万华&匹克

一、关于晶胞、晶格的基本概念以及区分


除了晶格,还有一个概念叫晶胞,这两个概念对于非专业的人来说根本分不清谁是谁。

晶胞是构成晶体的最基本的几何单元,而晶格是表示原子在晶体中排列规律的空间格架。如果将晶胞看作是一个箱子,那晶格就是很多箱子的排列堆砌方式。



所以,以3D打印鞋中底为例,设计师就可以通过晶胞、晶格设计来改变不同鞋中底的设计美感和力学性能。



二、晶格结构在3D打印鞋中底上的作用


相信很多大众消费者对于3D打印鞋的感受都是帅和酷炫。这就是晶格结构所赋予鞋子的美感,而且随着材料种类的不断增多,3D打印鞋不再是“硬邦邦没法穿、中看不中用”的穿着体验。


这就意味着,晶格结构设计可以有更大的灵活性,通过调整点阵的相对密度、单胞的构型、连杆的尺寸,可以达到结构的强度、韧性、耐久性、回弹性、缓震效果、静力学和动力学性能的完美平衡。


裕克施乐使用3D打印技术生产的高性能运动鞋中底


三、3D打印鞋中底晶格设计的发展趋势


目前材料基本不再是3D打印技术应用落地的主要瓶颈,这就意味着,未来3D打印鞋中底的设计比拼将会新的赛点,其中数据将会发挥重要作用。


比如设计师结合运动员运动的数据,使得晶格中每个杆径进行定位和调整,使用硬性弹性体,为运动员特定的动作、运动或运动群体提供一系列的功能,如缓冲、支撑和回弹,最终达到整体的舒适性。


7月30日,裕克施乐将会在第七届鞋材论坛上带来演讲——《晶胞结构在鞋中底创成式设计应用》,如需了解更多关于3D打印晶胞、晶格设计的干货内容,欢迎报名参加哦:


第七届鞋材高峰论坛

环保可持续、新材料、新工艺

7月30日·晋江爱乐国际酒店


No.

议题

拟邀请

1

从人体运动学来看材料设计

北京体育大学  周兴龙 副教授

2

运动品牌环保可持续发展与鞋材创新

匹克 蔡维健  125创新工场总监

3

SABIC创新的发泡及轻量化解决方案助力鞋材行业发展

SABIC 周骥 博士

4

聚氨酯在鞋业制造中的可持续解决方案

亨斯迈 李毅 亚太区鞋材市场开发经理

5

晶胞结构在鞋中底创成式设计应用

裕克施乐  杜湘云 博士

6

高性能空心玻璃微珠在橡胶鞋材中的应用

圣莱特  蔡新奇 副总经理

7

淳泰钛白粉R103在鞋材中的应用

科慕化学  殷学敏 亚太区塑料技术经理

8

运动鞋材行业创新及整体解决方案

万华化学  于明晖 运动行业市场经理

9

生物材料在3D打印鞋垫系统中的应用

光华伟业  徐玮鸿 产品总监

10

高扭矩、高品质双螺杆挤出机对鞋材性能的影响

科倍隆 朱益东 运用技术和工艺部经理

11

热塑性弹性体超临界气体作为发泡剂物理发泡

函夏科技 王珩  总经理

12

二氧化碳TPU鞋材应用与创新

科思创

13

鞋品设计与材料创新

巴斯夫

14

TPEE在发泡鞋材上的应用

杜邦

15

VPU环保性橡胶与鞋材可持续发展

Vibram

16

TPU纱线在飞织鞋面中的发展应用

达亿新材料

17

EVA双层热成型冷定型机在鞋材领域的应用

国巨机械


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